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《集成電路運(yùn)算放大器(2)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、本文由zhuyuanyuan103貢獻(xiàn)ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看。差分式放大器集成電路運(yùn)算放大器中的電流源集成電路運(yùn)算放大器中的電流源電流源概述一、電流源電路的特點(diǎn):這是輸出電流恒定的電路。它具有很高的輸出電阻。1、BJT、FET工作在放大狀態(tài)時,其輸出電流都是具有恒流特性的受控電流源;由它們都可構(gòu)成電流源電路。2、在模擬集成電路中,常用的電流源電路有:等鏡象電流源、精密電流源、微電流源、多路電流源3、電流源電路一般都加有電流負(fù)反饋,4、電流源電路一般都利
2、用PN結(jié)的溫度特性,對電流源電路進(jìn)行溫度補(bǔ)償,以減小溫度對電流的影響。電流源概述二、電流源電路的用途:1、給直接耦合放大器的各級電路提供直流偏置電流,以獲得極其穩(wěn)定的Q點(diǎn)。2、作各種放大器的有源負(fù)載,以提高增益、增大動態(tài)范圍。3、由電流源給電容充電,可獲得隨時間線性增長的電壓輸出。4、電流源還可單獨(dú)制成穩(wěn)流電源使用。集成電路電流源一、鏡象電流源匹配,三極管T1、T2匹配,β1=β2=βVBE1=VBE2=VBE,則IR=IC1+2IB=IC2+2IB2=IC2(1+)βVCC?VBE且IR=,當(dāng)β>>2時,RI
3、C2=IR,IC2和IR是鏡象關(guān)系。其中:基準(zhǔn)電流鏡象電流源IR是穩(wěn)定的,故輸出電流IC2也是穩(wěn)定的。二、精密鏡象電流源精密鏡象電流源和普通鏡象電流源相比,其鏡象精度提高了β倍。電路中增加了T3管,∵IC2=IC1=IREF?IB3=IREF?2IB(1+β3)IB3比鏡象電流源的2IB小β3倍。因此IC2和IREF之間的鏡象精度提高了(1+β3)倍。精密電流源三、微電流源微電流源微電流源電路,接入Re2電阻得到一個比基準(zhǔn)電流小許多倍的微電流源,適用微功耗的集成電路和集成放大器的前置級中。∵VBE1?VBE2=
4、?VBE=IE2Re2?VBE∴IC2≈IE2=Re2IC2遠(yuǎn)小于IREF,IREF≈VCCR。當(dāng)R取幾k?時,IREF為mA量級,而IC2可降至μA量級的微電流源。且IC2的穩(wěn)定性也比IREF的穩(wěn)定性好。微電流源四、比例式電流源在鏡象電流源電路的基礎(chǔ)上,增加兩個發(fā)射極電阻,使兩個發(fā)射極電阻中的電流成一定的比例關(guān)系,即可構(gòu)成比例電流源。因兩三極管基極對地電位相等,于是有VBE1+IE1Re1=VBE2+IE2Re2因V≈VBE2BE1IE1Re1≈IE2Re2IE2Re1≈IE1Re2比例式電流源五、多路電流源
5、通過一個基準(zhǔn)電流源穩(wěn)定多個三極管的工作點(diǎn)電流,即可構(gòu)成多路電流源。圖中一個基準(zhǔn)電流IREF可獲得多個恒定電流IC2、IC3…。多路電流源差分放大電路電路完全對稱的理想情況:vo=AVD(vi1?vi2)差模電壓增益vi1vi2線性放大電路vo差模信號vid放大兩個輸入信號之差1共模信號vic=(vi1+vi2)2差模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等,極性相反的信號。共模信號:是指在兩個輸入端加幅度相等,極性相同的信號。差分放大電路僅對差模信號具有放大能力,對共模信號不予放大。差分放大電路僅對差模信號具有放大能力
6、,對共模信號不予放大。差分放大電路的組成差分放大電路是由兩個特性基本相同的三極管組成,電路參數(shù)對稱相等。差分放大電路的靜態(tài)和動態(tài)計(jì)算方法與基本放大電路基本相同。靜態(tài)分析當(dāng)輸入信號為零時,即vi1=vi2=0時,由于電路完全對稱。這時,iC1=iC2=IC=I0/2VCE=VCC?ICRC+VBEvo=vC1?vC2=0動態(tài)分析當(dāng)在電路兩個輸入端各加一個大小相等,極性相反的信號電壓,即vi1=?vi2=vid/2時,一管電流增加,另一管電流減小,所以vo=vC1?vC2≠0即在兩個輸出端有信號電壓輸出。抑制零點(diǎn)漂
7、移的原理零點(diǎn)漂移——當(dāng)放大電路的輸入端短路時,輸出端還有電壓輸出。在差分電路中,溫度的變化,電源電壓的波動都會引起兩管集電極電流、集電極電壓的變化,其效果相當(dāng)與在兩個輸入端加入了共模信號,由于電路對稱,在理想的情況下,輸出電壓不變,從而抑制了零點(diǎn)漂移。零點(diǎn)漂移——動畫動畫6-1零點(diǎn)漂移動畫零點(diǎn)漂移——動畫動畫6-2零點(diǎn)漂移動畫差模電壓增益雙端輸入、雙端輸出差分放大電路有兩個輸出端—集電極C1和集電極C2。若信號從C1和C2輸出,則稱為雙端輸出,反之,若信號僅從集電極C1或C2對地輸出,則稱為單端輸出。加負(fù)載電阻
8、R加負(fù)載電阻Lvovo1?vo22vo1βRCAVD====?vidvi1?vi2vidrbe雙端輸入、單端輸出βRC1AVD1=AVD=?22rbeAVD=?′βRLrbeRL′式中:RL=RC//2共模電壓增益共模電壓增益Avc(1)雙端輸出時:Avc=(voc1?voc2)vic≈0共模電壓增益越小,放大電路的性能越好。(2)單端輸出時:=vAvvc1oc1icβRC=?≈?RC